TC4钛合金的高温压缩变形行为.pdf

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1、第４２卷第５期Ｖｏｌ畅４２Ｎｏ畅５２０１７年５月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｙ２０１７TC4钛合金的高温压缩变形行为白娇娇，李伟，梁益龙，张帅，马琳，赵丰停（贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳５５００２５）摘要：在ＤＩＬ８０５Ａ／Ｔ热模拟机上对ＴＣ４进行了等温压缩试验，研究了该合金在变形量为５５％温度为８７０、９２０、９７０、１０２０℃、应变速－１率为０．００１～１ｓ的条件下的高温变形行为。使用双曲正弦形式修正的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系来描述ＴＣ４钛合金高温压缩变形时最大变形抗力的本构方程。绘制出ＴＣ４钛合金的加工图，通过使用金相

2、显微镜观察微观组织验证加工图的有效性。结果表明，应力-应变２图可以很好地反映ＴＣ４钛合金在不同变形条件下的应力状态，且应力值和试验值有较好相关性（R＝０．９００６），通过观察微观组织－１得出在９２０℃、０．０１ｓ的应变条件下试样组织为典型的（α＋β）组织，组织稳定，韧性好，高温强度高，材料加工综合性能最好。结－１合热加工与组织分析，ＴＣ４钛合金的最佳工艺参数是在９００～９５０℃，０．０１～０．１ｓ的应变条件下。关键词：ＴＣ４钛合金；高温压缩；本构方程；加工图中图分类号：TG319文献标志码：A文章编号：0254-6051（2017）05-012

3、1-06HightemperaturecompressivedeformationbehaviorofTC4titaniumalloyＢａｉＪｉａｏｊｉａｏ，ＬｉＷｅｉ，ＬｉａｎｇＹｉｌｏｎｇ，ＺｈａｎｇＳｈｕａｉ，ＭａＬｉｎ，ＺｈａｏＦｅｎｇｔｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕｉｚｈｏｕＧｕｉｙａｎｇ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＨｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌ

4、ｏｙａｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍ８７０ｔｏ１０２０℃ａｎｄｓｔａｉｎ－１－１ｒａｔｅｓｆｒｏｍ０．００１ｓｔｏ１ｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｔｅｓｔｓｏｎＤＩＬ８０５Ａ／Ｔｔｈｅｒｍｏ-ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｏｒ．ＴｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＡｒｒｈｅｎｉｕｓｍｏｄｅｌｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅＴＣ４ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｄｙｎａｍｉｃｍａｔｅｒｉａｌｍｏｄｅｌｍ

5、ａｐｔｈｅＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｉｇｕｒｅｕａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｏｓｅｅｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｕａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｉｇｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｔｒｅｓｓ-ｓｔｒａｉｎｄｉａｇｒａｍｓｃａｎｗｅｌｌｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎ

6、ｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｖａｌｕｅａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅｈａｖｅａｇｏｏｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（R２＝０．９００６）．－１Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｕｎｄｅｒｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ９２０℃ｗｉｔｈ０．０１ｓｓｔｒａｉｎｒａｔｅｔｙｐｉｃａｌｌｙ（α＋β）ｐｈａｓｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｓｔａｂｌｅａｎｄｈａｓ，ｇｏｏｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒ

7、ｏｃｅｓｓｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＩｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅＴＣ４－１ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ９００-９５０℃ｗｉｔｈ０．０１-０．１ｓｓｔｒａｉｎｒａｔｅ．Keywords：ＴＣ４ｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｓ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｉｇｕｒｅＴＣ４（Ｔｉ-６Ａｌ-４Ｖ）合金是一种（α＋β）两相钛合金，收稿日

8、期：２０１６-０９-２２由于它的耐热性、强度、成形性和生物相容性较好被广基金项目：贵州省科技厅重大专项子课题（黔科合重大专项字［２０１４］［１-２］泛